Технічні, аеродинамічні особливості та обмеження вертолітного польоту

Всі наведені нижче ефекти присутні в симуляторі і можуть бути включені для реалістичності польоту.

Ефекти властиві гелікоптерному польоту.

Повітряна подушка та вплив поверхні

На низьких висотах від поверхні (нижче 30 м) екрануючий вплив землі на потік, що відкидається несучим гвинтом, створює своєрідну "повітряну подушку". Це призводить до того, що менше загального кроку потрібно для тієї чи іншої вертикальної швидкості або досягнення зависання.

Вихрове кільце або вирва

Дуже небезпечна ситуація виникає за швидкого вертикального зниження за відсутності чи незначному горизонтальному переміщенні. Полягає в тому, що при такому зниженні може виникнути баланс між швидкістю зниження вертольота і його гвинта, що несе, і швидкістю відкидається вниз потоку, який завихрячи захоплюється назад в гвинт, що несе. При цьому природно втрачається підйомна сила, і гелікоптер починає падати у створену "воронку".

особливості

Збільшення загального кроку в даній ситуації не тільки не рятує, а й посилює кризовий стан - лише прискорюючи звернення у вихровому кільці. Виведення з такої ситуації можливе в основному лише за рахунок зміни циклічного кроку та набору горизонтальної швидкості, яка дає аеродинамічний підйом і також зміщує повітряні потоки, перериваючи вихрове кільце, дозволяючи вийти зі створеної вирви.

Зрив потоку на лопатях

У вертольота не просто існує обмеження максимальної швидкості горизонтального польоту. Пов'язано воно не з межею потужності, а знову ж таки з аеродинамікою несучого гвинта. При збільшенні горизонтальної швидкості досягається ситуація коли швидкість потоку, що відкидається, порівнюється зі швидкістю протоки повітря в польоті. Таким чином, гвинт, що несе, більше не робитькорисної роботи і настає зрив потоку на лопатях, що повертаються. При цьому губиться його функція, що несе, хоча підйом може ще існувати за рахунок протоки по поверхнях фюзеляжу. Таке і подальше збільшення швидкості призводить до збільшення різниці тиску потоку на лопаті несучого гвинта, їх розбалансування, поломку та перехльостування, з катастрофічними наслідками.

Аеродинамічні ефекти поверхонь вертольота (підйом, сили потоку по фюзеляжу)

При наборі горизонтальної швидкості повітряний потік, що набігає, створює аеродинамічний підйом на поверхнях фюзеляжу так само як і у випадку з літаком. На додаток до цього цей потік ущільнює потік, що відкидається на несучому гвинті, що теж служить збільшенню підйомної сили при тому ж значенні оборотів і загального кроку. Це явище робить можливим посадку та зліт на гелікоптері з розбігу, як і на літаку, що допомагає у зменшенні витрати палива, при перевантаженні або падінні потужності в таких ситуаціях як збій одного з двигунів або польотах на великих висотах над рівнем моря з підвищеним розрядженням повітря.

Обертаючий момент

Обертання несучого гвинта створює реактивний момент на фюзеляжі, що закручує його у зворотний бік. Для компенсації у традиційній одногвинтовій схемі застосовується хвостовий гвинт. Керування кроком цього гвинта традиційно було здійснено педалями. Зміни повітряного потоку (вітер) і будь-яка зміна загального кроку виводить з балансу протидію цьому реактивному моменту і пілот повинен практично здійснювати коригування педалями. Втрата або збій управління, передачі та агрегату хвостового гвинта буде катастрофічною для такої схеми гелікоптера. У двогвинтовій співвісній схемі застосування протиповороту усуває цю проблему, що і зроблено в льотній моделі Ка-52у симуляторі. У Команчі, як і в інших найбільш сучасних моделях гелікоптерів, це завдання автоматизовано (у симуляторі ця настройка включена за замовчуванням), проте пошкодження можуть призвести до відмови цієї системи. Найбільш відчутно, вимкнення цієї настройки, проявляється в управлінні Апачі та Мі-28, де потрібне постійне управління хвостовим гвинтом